penelusuran banjir dengan metode numerik daerah aliran sungai ngunggahan wonogiri skripsi

17 Pages·2016·0.68 MB·Indonesian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENELUSURAN BANJIR DENGAN METODE

NUMERIK DAERAH ALIRAN SUNGAI

NGUNGGAHAN WONOGIRI

(Flood Routing by Numerical Method on Ngunggahan River Wonogiri)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta

Disusun oleh :

HANIF SATRIA WARDANU

I 1113042

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA
commit to user
2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

MOTTO

MOTTO :


Man Jadda Wa Jada ´Barang siapa yang bersungguh-sungguh akan

mendapatkannya´”. (Rasulullah SAW),


“ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH “, (TGKH. Muhammad Zainuddin

Abdul Madjid),

Jadi orang penting itu baik, tapi lebih penting jadi orang baik . (Syekh

Ahmad Shohibul Wafa Tajul Arifin q.s),

SUCCESS IS MY RIGHT. (Andrie Wongso),

Kasih dan perhatian adalah kekuatan! Jika setiap hari kita mau
memberikan kasih dan perhatian kepada orang-orang sekeliling kita,

hidup akan terasa bahagia dan lebih bermakna. (Andrie Wongso),

Beristiqomah dalam melakukan hal. (Anonim).

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Al-hamdu lillahi rabbil 'alamin, atas rahmat dan hidayah-Nya, saya dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Karya ini, ku persembahkan untuk:

1. Ibu dan Bapakku,Yitno Sedyo Nugraheni dan Imam Muwardi, yang telah

mendukungku dalam segala hal, memberiku motivasi, arahan, pelajaran,

doa dalam segala hal serta memberikan cinta kasih sayang yang teramat
besar yang tak akan mungkin bisa ku balas dengan apapun. Semoga Allah
SWT selalu melindungi dan membalas apa yang telah bapak ibu berikan.
Aamiin
2. Adik tersayang yang juga saudara kembarku Hafidh Satria Wardanu yang
turut mendoakan dan memberikan semangat. Meskipun kadang juga
bertengkar dalam suatu hal. Sukses juga buatmu. Aamiin.
3. Saudara-saudaraku semuanya yang telah memberikan semangat dan
dukungannya.
4. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT yang telah memberikan bantuan dan arahan
dalam menyelesaikan Skripsi ini.
5. Teman-teman seperjuangan kelompok hidrologi, yang selalu saling

membantu, saling bertukar pikiran, dan memberi semangat dalam

mengerjakan TA ini. Sukses yaaaa. .

6. Teman-teman Angkatan Teknik Sipil Transfer 2013, yang saling memberi

semangat, kebersamaan, dukungan, dan memberikan hal-hal baru.

Sukses buat kita semua. Aamiin

7. Semua pihak yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini yang tidak bisa disebutkan semua, terima

kasih.

Semoga Allah SWT memberikan Karunia dan Hidayah-Nya kepada kalian

semua.
commit to user
Aamiin yaa Robbal ‘Alamiin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Hanif Satria Wardanu, Dr. Rr. Rintis Hadiani, MT dan Ir. Solichin, MT, 2016.
Penelusuran Banjir dengan Metode Numerik Daerah Aliran Sungai

Ngunggahan Wonogiri. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Banjir merupakan suatu kejadian yang ditandai dengan naiknya muka air melebihi
kapasitas volume tampungan air semisal sungai atau saluran air. Banjir dapat

diprediksi dengan melihat fenomena alam seperti curah hujan yang tinggi.
Penelusuran banjir dilakukan sebagai upaya untuk mengurangi dampak yang
merugikan akibat banjir. Penelusuran banjir dilakukan dengan memperkirakan
waktu dan besaran banjir di suatu titik aliran sungai.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui debit banjir rencana pada
periode ulang 5 dan 20 tahun, serta mengetahui model matematika penelusuran
banjir menggunakan metode numerik. Pada penelitian ini, Daerah Aliran Sungai
(DAS) yang digunakan yaitu Sungai Ngunggahan yang berada di Kabupaten
Wonogiri. Muara dari Sungai Ngunggahan adalah di Waduk Gajah Mungkur
Wonogiri.

Penelitian ini menggunakan beberapa metode. Metode yang digunakan untuk
mengetahui debit banjir maksimum adalah Hidrograf Santuan Sintetik Soil
Conservation Service (SCS). Sedangkan metode yang digunakan untuk
perhitungan penelusuran banjir adalah numerik dengan persamaan Saint-Venant.
Dalam perhitungannya panjang sungai acuan dibagi menjadi beberapa pias.

Data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data sekunder tahun 2002-2014.
Hasil analisis dan perhitungan banjir menggunakan pola distrib usi hujan Log

Pearson III dan metode Hidrograf Satuan Sintetik SCS diperoleh debit inflow
maksimum periode ulang 5 dan 20 tahun sebagai berikut: Q5= 265,836 m3/detik

dan Q20= 303,748 m3/detik. Model penelusuran banjir dengan metode numerik di
DAS Ngunggahan menghasilkan model hubungan debit dan elevasi banjir dengan

h = 0,036 . Q0,634 untuk periode ulang 5 tahun dan h = 0,036 . Q0,635 untuk

periode ulang 20 tahun. Model hubungan jarak dan elevasi banjir didapatkan
persamaan h = 173,5 . L-0,67 untuk periode ulang 5 tahun dan h = 192,6 . L-0,67

untuk periode ulang 20 tahun. Masing-masing model memberikan keandalan

hingga 99%.

Kata Kunci : Penelusuran Banjir, Debit Banjir, HSS SCS, Numerik.

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

Hanif Satria Wardanu, Dr. Rr. Rintis Hadiani, MT dan Ir. Solichin, MT, 2015.

Flood Routing by Numerical Method on Ngunggahan River District

Wonogiri. Final Project. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of
Sebelas Maret University, Surakarta.

Flood is an occurence that marked with the increase in the water exceeds the
capacity of volume water reservoir such as a river or water channel. Flood

predictable with see natural phenomena such as rainfall. Ther research for flood is

done as a means to reduce an adverse impact by flooding. The research for flood
is done by estimates the time and the flood in a point the river. The purpose of this
study in to find discharge flood plan on the period repeated 5 and 20 years, and
knows mathematics model the research for flood use numerical method. This
study, river flow areas (DAS) used Ngunggahan river are located of Wonogiri
District.

This research using several method. The method used to determine the maximum
flood flow rate is Soil Conservation Service (SCS) and for flood routing used
numerical method of simplification Saint-Venant equation. In computation river
reference divided into several section.

The data used in this reserach is secondary data 2002 to 2014 year. Result of
analysis and calculation flooding rainfall distribution Log Pearson III patterns and
SCS Synthetic Unit Hydrograph method obtained flood return period 5 and 20
years as follows: discharge inflow maximum for the repeated period of 5 year is
265,836 m3/sec and period of 20 year is 303,748 m3/sec. Flood routing model by
numerical method in Ngunggahan river produce the relationship between the
discharge and elevation on the flood in equation h = 0,036 . Q0,634 for repeated
period of 5 year and h = 0,036 . Q0,635 for repeated period of 20 year. The model

relationship between distance and elevation of the flood in equationn h = 173,5 .

L-0,67 for repeated period of 20 year dan h = 192,6 . L-0,67 for repeated period of

20 year. Each model equation provide the realibility to 99%.

Keywords: Flood Routing, Flood peak discharge, HSS SCS, Numerik Method

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan penelitian

dengan judul “Penelusuran Banjir dengan Metode Numerik Daerah Aliran Sungai

Ngunggahan Wonogiri”. Penelitian ini merupakan salah satu persyaratan

akademik untuk meraih gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini, peneliti banyak menerima bantuan dari berbagai
pihak, oleh karena itu kami ucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani., MT selaku dosen pembimbing 1 yang telah
memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi
2. Ir. Solichin, MT selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan
pengarahan selama penyusunan skripsi.
3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS,
4. Seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah
membantu kelancaran tugas kerja hingga terwujudnya laporan ini.

Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penyusun

miliki sehingga masih ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu

penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca.

Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca

umumnya.

Surakarta, Januari 2016

Penyusun

commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................... iii

MOTTO .................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ................................................................................... v

ABSTRAK .............................................................................................. vi
PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR.............................................................................. xv
DAFTAR NOTASI .................................................................................. xvi

BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ......................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ........................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................ 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ..................................................... 4

2.2. Dasar Teori ............................................................. 7

2.2.1. Data ............................................................ 8

2.2.2. Daerah Aliran Sungai ................................ 8

2.2.3. Hujan ......................................................... 9

2.2.4. Menambah Data Hujan yang Hilang

dalam Tahun Tertentu .............................. 9

2.2.5. Kualitas Data Hujan ................................ 10

2.2.6. Uji Kepanggahan ..................................... 10

2.2.7. Hujan Wilayah ......................................... 12

2.2.8. Pengukuran Dispersi ................................ 13
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

2.2.9. Pengujian Kecocokan Sebaran ................. 13

2.2.10. Curah Hujan Rancangan .......................... 15

2.2.11. Analisis Pola Hujan .................................. 15

2.2.12. Perhitungan Debit Banjir ......................... 16

2.2.13. Penulusuran Banjir Metode Numerik ...... 18

2.2.13.1. Penelusuran Banjir Metode

Numerik .................................. 19

2.2.14. Persamaan Debit ........................................ 20
2.2.15. Model Banjir ............................................. 20
2.2.15.1. Model Hubungan Debit dengan
Tinggi Muka Air ...................... 20
2.2.15.2. Model Hubungan Jarak dengan
Tinggi Muka Air ....................... 21
2.2.16. Model Banjir .............................................. 21

BAB 3 METODOLOGI
3.1. Metode Penelitian ..................................................... 23
3.2. Data ........................................................................... 23
3.3. Lokasi Penelitian ..................................................... 23
3.4. Peralatan yang Digunakan ....................................... 24

3.5. Tahapan Penelitian ................................................... 24

3.5.1. Pengolahan Data Hujan ............................. 24

3.5.2. Pengolahan Hujan Periode Ulang ............. 25

3.5.3. Pengolahan Hidrograf Debit ...................... 25

3.5.4. Perhitungan Penelusuran Banjir Metode

Numerik ..................................................... 25

3.5.5. Analisis Model .......................................... 25

3.5.6. Verifikasi Model ....................................... 26

3.6. Diagram Alir Penelitian ........................................... 27

commit to user